(一)日、美联合完成冻土带天然气水合物生产性试验,下一步将推进海域天然气水合物商业化开发
据日本石油天然气金属矿物资源机构(JOGMEC)8月13日消息,JOGMEC携手美国能源部国家能源技术实验室(NETL)等6家机构已于2024年7月30日在阿拉斯加北坡陆地冻土带完成天然气水合物生产试验。此次试采持续10个月,获取了水合物长期开采所必需的宝贵数据和经验,未来将为推进日本周边海域的水合物试采和商业化开发提供有力支撑。
在2018年,日、美共同完成阿拉斯加北坡普尔多湾矿区的天然气水合物可采资源量评估,评估该区可采约1.5万亿立方米天然气,并确定了两个长期试采站位。2023年9月,其中一个站位开始进行产气试验,随后进入长期生产性开采试验阶段,直到近期宣布试采成功。自本次试采启动以来,保持连续降压并稳定产气,产气时长延续了超过10个月,远超以往29天的纪录。本次试采中,产生的天然气还作为现场设备燃料供应,是世界上首个将天然气水合物直接作为能源使用的项目。此外,试采全程保持零事故,验证了天然气水合物开发的安全性。未来,日、美双方将基于本次试采收集的数据和积累的经验,深入分析天然气水合物储层随开采过程的变化,验证开采技术解决方案,为下一步日本海域的海上生产测试和商业化开发做好准备。(来源:MH21-S官网)
(二)美国华盛顿州拨款2650万美元用于港口电气化改造,以减少碳排放
美国海事媒体MARINELINK官网8月26日讯,华盛顿州的11个港口共获得2650万美元的政府拨款,用于电气化改造项目。此为美国港口电气化补助计划(PEGP)的首轮拨款。PEGP于2023年设立,面向75个公共港口,期望在未来十年内减少14万吨以上温室气体排放。华盛顿州的资金由该州的气候承诺法案(Climate Commitment Act)提供,今年拨款将支持:(1)开发岸电基础设施,供靠岸船舶使用清洁电力;(2)为码头货物转运购买电动交通设备(如卡车、叉车等)并安装配套充电器。(来源:MARINELINK官网)
(三)世界气象组织发布《2023年西南太平洋气候状况》报告,称太平洋海平面上升速度快于全球平均水平
世界气象组织(WMO)8月27日讯,该组织在太平洋岛屿论坛上发布《2023年西南太平洋气候状况》报告,总结了2023年该地区发生的多起气象灾害。报告表示,由于温室气体排放造成全球气候变暖,过去30年全球海平面平均每年约上升3.4毫米,而西南太平洋的海平面上升速度明显超过全球平均水平。此外,该地区海面升温将进一步持续,预测达到每十年0.4℃以上,为全球平均值的三倍,将导致海洋热浪的发生频率和强度剧增,海洋酸化和极端天气加剧。2023年,太平洋地区至少发生了34次暴雨和洪水灾害,造成200多人死亡。太平洋岛屿平均海拔仅1~2米,因此气候变化对该地区社会经济的影响异常巨大。对此,WMO呼吁全球建立多灾种早期预警机制及气候适应措施,以应对气候变化。(来源:WMO官网)
(四)德国不来梅大学牵头的项目获联邦资助,将为气候变化背景下有效保护公海生物多样性提供支撑
德国不来梅大学海洋环境科学中心(MARUM)8月27日讯,该机构和奥尔登堡大学合作牵头的AGELESS项目获德国联邦教育和研究部250万欧元资助,研究公海(国家管辖外海域)受气候变化影响的海洋生物保护问题。项目周期为3年,通过分析海底微小化石等古生态学数据、建立相关模型等方法揭示海洋生物多样性的历史变迁,并结合理论生态学提出自然保护规划的建议。同时,通过跨学科合作与协同设计、邀请利益相关方参与,为气候变化背景下有效保护公海生物多样性提出建议,推动制定国际海域的自然保护机制和监管框架。(来源:MARUM官网)
(五)法国塑料处理科考船抵达新加坡,探索处理和转化海洋塑料废弃物新途径
8月26日,法国海洋塑料处理专用科考船“塑料·奥德赛”号(Plastic Odyssey)访问新加坡。该船自2022年10月从法国马赛启航后,已访问超20个国家,支持建立全球塑料回收网络,帮助缓解海洋塑料回收问题。“奥德赛”号隶属于法国非政府组织,船长39米,总吨位464,可容纳近20人,船上的回收车间内配备10台机器,能够将废弃塑料转化为建筑材料。目前,“奥德赛”号在新加坡配套建设物流基地,将支持该国的塑料废弃物转化项目。此次访问是法国-新加坡可持续发展联合年的一部分,凸显了两国在可持续发展领域的合作。该船的行动也可为联合国环境大会计划制定的《全球塑料污染条约》提供案例和经验。(来源:straitstimes)
(六)挪威大陆架新发现海底块状多金属硫化物矿床,已不具备热液活性
挪威近海管理局(NOD) 8月23日讯,卑尔根大学(UiB)深海研究中心在挪威大陆架发现一个新的海底块状多金属硫化物矿床。今年6—7月,UiB依据挪威海洋管理局的调查数据,在挪威海和格陵兰海使用“格·萨斯”号(GO Sars)调查船进行矿产资源勘探,在水下1175米处发现该矿床。该矿床直径150米,厚约60米,已不具有热液活性。UiB通过遥控有缆水下机器人(ROV)采集了7个地质样本,并使用高清摄像头拍摄视频,初步观察其可能含有高品位铜,但仍需对样品进行进一步分析。(来源:NOD官网)
(七)高压模拟试验表明,氧逸度影响早期地球岩浆海洋的形成机制
在早期地球岩浆海洋形成的相关研究中,深层地幔的熔化温度一直存在争议,有学者认为传统模型的实验数据可能并不准确。日本冈山大学和北京高压科学研究中心合作,在拟定高压下改变氧逸度进行地幔橄榄岩熔融试验。试验在16—26吉帕的压力下进行,相当于地幔深度470—720公里之间。研究发现,在这一压力范围内,随着氧逸度的增加,岩石熔融温度显著降低,降幅可达230—450℃,表明氧逸度的提高显著降低了地幔岩石的熔融温度。进一步计算显示,地球早期岩浆海洋底部温度约为3210℃,比之前的模拟计算高出约500℃。研究揭示,氧逸度的变化对地幔熔融性质的影响,可能是地球早期部分相对氧化的太古代岩浆形成的关键因素之一。这一发现为重新评估早期地球热演化模式和地核形成的化学模型提供了新的视角和试验数据。成果发表于《自然·地球科学》(Nature Geoscience)。
氧逸度:有效的氧分压,指混合气体总压之下的氧的分压力,用于描述体系氧化还原状态的强度变量。
文献来源:Lin Y, Ishii T, van Westrenen, W,et al.Melting at the base of a terrestrial magma ocean controlled by oxygen fugacity. Nature Geoscience.2024,17:803–808.
(八)海洋船基观测数据不足,可增加浮标观测数据,以提升全球碳汇估算精度
在一些区域,海表二氧化碳(pCO2)的高质量船基观测覆盖数据不足(如南大洋),导致对全球海洋碳汇和海气二氧化碳通量的估算不准确。美国哥伦比亚大学的研究人员采用地球系统模型结合海表二氧化碳残差重建的方法,对全球海表二氧化碳进行研究,发现仅依赖船基采样会高估pCO2值,从而低估了全球海洋碳汇的能力。但增加浮标观测可以显著减少这种低估,即使在此过程中存在随机不确定性。值得注意的是,浮标观测中的系统偏差可能会降低pCO2重建的准确性,导致更强的低估。因此,研究表明,尽管增加浮标观测有助于改善全球海洋表面pCO2的重建,但前提是这些数据必须是准确无偏的。这一研究揭示了整合自主观测数据与现有数据库(如SOCAT)的重要性,以提高全球覆盖率,特别是在南大洋等采样不足的区域。成果发表于《科学报告》(Scientific Reports)。
文献来源:Heimdal T H, McKinley G A. The importance of adding unbiased Argo observations to the ocean carbon observing system.Scientific Reports.2024,14:19763.
(九)数学模型揭示,中生代大洋缺氧事件与板块构造活动紧密相关
大洋缺氧事件是地质时间尺度上突然发生的海洋中氧气缺乏阶段,可能与火山大规模爆发导致的全球变暖有关,表现为海洋生态系统遭受破坏和生物发生灭绝-进化更替。英国南安普顿大学的学者基于板块重建、构造地球化学分析和全球生物地球化学模型,研究了中生代时期大洋缺氧事件的成因。研究发现,随着板块移动和海底扩张,日益增强的化学风化过程释放大量营养磷进入海洋,导致海洋生物生产力激增和海水中氧气大规模消耗。研究模型发现了强烈风化期间可以释放磷的玄武岩,完善了以火山碳排放为中心的大洋缺氧事件成因假说。研究表明,这些地质过程与气候变暖密切相关,强调了大陆重组期间地球系统的复杂交互作用。成果发表于《自然·地球科学》(Nature Geoscience)。
文献来源:Gernon T M, Mills B J W, Hincks T K, et al. Solid Earth forcing of Mesozoic oceanic anoxic events[J]. Nature Geoscience, 2024.
(十)微化石数据模型揭示古代气候变化模式,有助于理解现代气候变化机制
地球在约5900万至5100万年前经历了长期变暖,其中多次突发的极端温暖事件被认为与现代人类活动导致的气候变化相似。美国犹他大学的学者基于从太平洋海底高原钻取的岩心,测量其中的微化石地球化学数据,使用统计模型研究了约5800万年前的海表温度和大气二氧化碳水平的变化。研究发现,二氧化碳浓度与气候之间存在强耦合关系,尤其在极端温暖事件期间,随着大气中二氧化碳浓度的上升,全球气温也在上升。研究还发现,板块构造活动在地球长期变暖过程中起到了重要作用,这有助于更准确地估算了当时二氧化碳的来源与排放量。研究预测,这些历史气候事件与地球未来可能的温室气体排放情景相似,因此深入了解过去有利于我们更好地理解现代气候变化的机制及影响。成果发表于《美国科学院院刊》(PNAS)。
文献来源:Harper D T, Hönisch B, Bowen G J, et al. Long-and short-term coupling of sea surface temperature and atmospheric CO2 during the late Paleocene and early Eocene[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2024, 121(36): e2318779121.
(十一)海底浊积岩不仅由地震活动引发,准确识别可提高地震预测模型的精度
北美洲西部海域的卡斯卡迪亚俯冲带曾发生过强烈地震,并引发了横跨太平洋、波及日本海岸的巨型海啸,因此,确定该俯冲带的地震频率、预测下一次大地震时间一直是重大的科学挑战。一般认为,海底地震可引发强烈的浊积流,从而产生浊积岩,因此可通过某一海域的浊积岩沉积层数来推测地震发生频率。德克萨斯大学奥斯汀分校的学者基于在卡斯卡迪亚俯冲带采集的岩心照片、X射线断层扫描图像和磁化率数据,提出一种可更准确地估算浊积岩层的新方法,从而提升地震预测模型的精度。研究发现,浊积岩可能是由一系列现象引起的,而不仅仅是地震,因此传统方法的主观关联并不可靠,而新算法能够提供更精确的地层框架,可以更准确地预测地震复发模式。成果发表于《美国地质学会公报》(GSA Bulletin)。
文献来源:Nieminski N M, Sylvester Z, Covault J A, et al. Turbidite correlation for paleoseismology[J]. Geological Society of America Bulletin, 2024.